Trekkraft (engineering) - Traction (engineering)

Trekkraft , eller trekkraft , er kraften som brukes til å generere bevegelse mellom et legeme og en tangensiell overflate, ved bruk av tørr friksjon , selv om bruk av skjærkraft på overflaten også ofte brukes.

Trekkraft kan også referere til maksimal trekkraft mellom kropp og overflate, begrenset av tilgjengelig friksjon; når dette er tilfelle, blir trekkraft ofte uttrykt som forholdet mellom maksimal trekkraft til normal kraft og blir betegnet trekkoeffisienten (ligner friksjonskoeffisienten ). Det er kraften som får et objekt til å bevege seg over overflaten ved å overvinne alle motstandskreftene som friksjon , normale belastninger (belastning som virker på nivåene i negativ Z-akse), luftmotstand , rullemotstand osv.

Definisjoner

Trekkraft kan defineres som:

en fysisk prosess der en tangentiell kraft overføres over et grensesnitt mellom to legemer gjennom tørr friksjon eller en mellomliggende fluidfilm som resulterer i bevegelse, stopp eller kraftoverføring.

-  Grunnleggende mekanisk slitasje og testing, Raymond George Bayer

I kjøretøydynamikk er trekkraft nært knyttet til begrepene trekkraft og trekkraft , selv om alle tre begrepene har forskjellige definisjoner.

Trekkraftkoeffisient

Diagram over den langsgående adhesjonskoeffisienten (fx) i funksjon av hastigheten og værforholdene for asfalten:
A) tørr asfalt
B) Asfaltdrenering i våte forhold
C) Asfalt under våte forhold
D) Snø
E) Is

Endre gjennomsnittet for cross tack (Fy) i løpet av sesongene (representert numerisk fra 1 til 12) og med forskjellige veidekke.
A) Varmvalset asfalt
B) Grus
C) Kvartsitt
D) Konglomeratsement
E) mastiksasfalt
F) Grus sedimentær (ubundet)

Den traksjonskoeffisienten er definert som den brukbare kraft for trekkraft dividert med vekten på løpeverket (hjul, spor etc.) ie:

brukbar trekkraft = trekkoeffisient x normal kraft

Faktorer som påvirker trekkkoeffisienten

Trekkraft mellom to flater avhenger av flere faktorer:

• Materiell sammensetning av hver overflate.
• Makroskopisk og mikroskopisk form ( tekstur ; makrotekstur og mikrotekstur )
• Normal kraft presser kontaktflatene sammen.
• Forurensninger ved materialgrensen inkludert smøremidler og lim.
• Relativ bevegelse av trekkoverflater - en glidende gjenstand (en med kinetisk friksjon) har mindre trekkraft enn en ikke-glidende gjenstand (en med statisk friksjon).
• Retning av trekkraft i forhold til et eller annet koordinatsystem - for eksempel er det tilgjengelige dekkraften til et dekk ofte mellom sving, akselerasjon og bremsing.
• For overflater med lav friksjon, som terreng eller is, kan trekkraften økes ved å bruke trekkraftinnretninger som delvis trenger inn i overflaten; Disse enheter bruke skjærstyrken til den underliggende flate heller enn å stole utelukkende på tørr friksjon (f.eks aggressive off-road slitebanen eller kjettinger ) ....

Trekkraftkoeffisient i teknisk design

I utformingen av hjul- eller beltebiler er høyt trekkraft mellom hjul og bakken mer ønskelig enn lavt trekkraft, da det gir høyere akselerasjon (inkludert sving og bremsing) uten glidning av hjulet. Et bemerkelsesverdig unntak er i motorsportteknikken for drifting , der bakhjulets trekkraft med vilje går tapt under høyhastighets sving.

Andre design øker overflaten dramatisk for å gi mer trekkraft enn hjulene kan, for eksempel i kontinuerlige spor og halvsporede kjøretøyer. En tank eller lignende belagt kjøretøy bruker spor for å redusere trykket på kontaktområdene. En 70-tonns M1A2 ville synke til høysentreringspunktet hvis den brukte runde dekk. Sporene spredte 70 tonn over et mye større kontaktområde enn dekk ville, og la tanken reise over mye mykere land.

I noen applikasjoner er det et komplisert sett med kompromisser ved valg av materialer. For eksempel gir myke gummier ofte bedre trekkraft, men slites også raskere og har større tap når de bøyes - og reduserer dermed effektiviteten. Valg av materialvalg kan ha en dramatisk effekt. For eksempel: dekk som brukes til racerbiler kan ha en levetid på 200 km, mens de som brukes på tunge lastebiler, kan ha et liv som nærmer seg 100.000 km. Lastebildekkene har mindre trekkraft og også tykkere gummi.

Trekkraft varierer også med forurensninger. Et vannlag i kontaktplasteret kan forårsake betydelig tap av trekkraft. Dette er en grunn til spor og sipping av bildekk.

Trekkraften til lastebiler, landbrukstraktorer, militære kjøretøyer på hjul osv. Når du kjører på myk og / eller glatt underlag, har vist seg å forbedre seg betydelig ved bruk av dekktrykkontrollsystemer (TPCS). En TPCS gjør det mulig å redusere og senere gjenopprette dekktrykket under kontinuerlig kjøretøydrift. Økt trekkraft ved bruk av TPCS reduserer også dekkslitasje og kjørevibrasjoner .

Se også

Referanser